用的層合體可包括接觸納米結(jié)構(gòu)化表面的壓敏粘合劑。例如, 可用的層合體可通過在無需任何其他預(yù)處理的情況下在室溫下由轉(zhuǎn)移襯墊施用壓敏粘合 劑組合物來獲得。另外,其可通過熱熔融粘合劑的擠壓涂覆、含溶劑粘合劑的溶劑涂覆或液 體粘合劑的槽式涂覆來獲得。用于含氟聚合物膜的傳統(tǒng)處理方法是不可行的。
[0143] 優(yōu)選的含氟聚合物包括PTFE聚合物諸如S-PTFE和E-PTFE。其還包括氟化熱塑性 塑料諸如 ECTFE、EFEP、ETFE、FEP、HTE、PCTFE、PFA、PVF、PVDF、THV 和AF 聚合物。 還包括含氟彈性體,諸如FKM、PFE和LTFE。
[0144] 現(xiàn)在參見圖10,示出了多層層合體400的橫截面視圖,多層層合體400包括含氟聚 合物基底402,其提供有納米結(jié)構(gòu)404,該納米結(jié)構(gòu)404與粘合劑層406接合。粘合劑層406 繼而粘附到材料408的需要保護(hù)的一個表面。由于在所示的實施例中,含氟聚合物基底402 的面向外的表面410未提供有納米結(jié)構(gòu),因此其保持其耐化學(xué)品性和耐粘附性。如果粘合 劑層406是壓敏粘合劑,則多層層合體400可能適于用作例如用于建筑用途的涂鴉保護(hù)膜。 另選地,如果粘合劑層406是環(huán)氧粘合劑,則多層層合體400可能適于用作例如用于化學(xué)反 應(yīng)器內(nèi)部的保護(hù)性層合體。另選地,如果粘合劑層406是具有紫外吸收特性的光學(xué)透明的 粘合劑,則多層層合體400可能適于用作例如用于窗膜或保護(hù)光伏電池的太陽能膜。在其 中光伏電池要被保護(hù)的一些實施例中,包可抵靠納米結(jié)構(gòu)化表面定位封層諸如EVA,或插置 在光伏電池與抵靠納米結(jié)構(gòu)化表面定位的粘合劑層之間。
[0145] 現(xiàn)在參見圖11,示出了多層層合體500的橫截面視圖,多層層合體500包括含氟聚 合物基底502,其在兩個主表面中的每個上提供有納米結(jié)構(gòu)504a和504b,納米結(jié)構(gòu)504a和 504b中的每個與粘合劑層506a和506b接合,每個粘合劑層506a和506b繼而粘附到需要 接合的材料508a和508b的一個表面。如果例如材料508a和508b是玻璃,則組合的結(jié)構(gòu) 可能很好地適合用作玻璃窗層合體。
[0146] 將參照下面的詳細(xì)實例進(jìn)一步描述本公開的各種實施例的操作。
[0147]
[0148] 這些實例僅是為了進(jìn)行示例性的說明,并非旨在過度地限制所附權(quán)利要求書的范 圍。盡管闡述本公開的廣義范圍的數(shù)值范圍和參數(shù)為近似值,但具體實例中示出的數(shù)值盡 可能精確地被報告。然而,任何數(shù)值都固有地包含某些誤差,在它們各自的試驗測量中所存 在的標(biāo)準(zhǔn)偏差必然會引起這種誤差。在最低程度上,并且不試圖將等同原則的應(yīng)用限制于 權(quán)利要求書的范圍的情況下,至少應(yīng)根據(jù)所報告的有效數(shù)位并通過應(yīng)用慣常的舍入技術(shù)來 解釋每一個數(shù)值參數(shù)。
[0149] 除非另外指明,否則在實例和本說明書的其余部分中的所有份數(shù)、百分?jǐn)?shù)、比率等 均以重量計來提供。除非另有說明,否則溶劑和其他試劑可得自威斯康星州密爾沃基的奧 德里奇化學(xué)公司(Sigma-Aldrich Chemical Company (Milwaukee, WI))〇
[0150] 所提供的納米結(jié)構(gòu)和本文所述的方法通過使用具有某些改進(jìn)的美國專利 5, 888, 594(David等人)中詳述的自制等離子體處理系統(tǒng)來獲得,并且示于圖2、3以及圖 4a和4b中。將筒電極的寬度增至42.5英寸(108cm),并移除等離子體系統(tǒng)內(nèi)兩個隔室之 間的隔板,使得通過渦輪分子栗進(jìn)行所有抽吸,并因此與使用等離子體的常規(guī)處理相比,可 在低得多的操作壓力下進(jìn)行操作。
[0151] 反射率(平抝反射% )的測量
[0152] 使用BYK Gardiner色標(biāo)球測量經(jīng)等離子體處理的表面的反射率(平 均反射%或% R)。通過將Yamato黑色乙稀膠帶#200-38 (Yamato Black Vinyl Tape#200_38)(獲自密歇根州伍德黑文的雅瑪多國際物流公司(Yamato International Corporation (Woodhaven, MI)))施用到樣本的背面來制備每種膜的一個樣本。利用兩側(cè)的 透射率和反射率均被預(yù)先確定的透明的玻璃載片來確定黑色膠帶的反射%。使用輥將黑色 膠帶層合到樣本的背面,以確保黑色膠帶與樣本之間沒有捕獲氣泡。為了通過積分球檢測 器測量前表面的總反射率R,鏡面反射和漫反射),將樣本放入機(jī)器中使得無膠帶側(cè)對 著孔。以10°入射角測量反射率(%R),并且通過減去黑色膠帶在400-700nm波長范圍內(nèi) 的反射率來計算平均反射% R)。
[0153] 霧度和誘射度的測量:
[0154] 霧度和透射率的測量根據(jù) ASTM D1003&D1004 用 BYK Haze Delta-Gard Plus (來 自馬里蘭州哥倫比亞的BYK-Gardner公司(BYK Gardiner (Columbia, MD)))實施。
[0155] 抗寒耐熱件的測量
[0156] 3-1抗寒耐熱件
[0157] 根據(jù)ASTM G155,循環(huán)1,使具有粘附膜的測試面板暴露于以下條件:持續(xù)時間 2000小時,氙弧燈@0. 35W/m2/nm@340nm,在63°C黑面板溫度下102分鐘的氙弧光以及18分 鐘的氙弧光和去離子水噴霧的組合的交替循環(huán),不受控的空氣溫度。
[0158] 4-1抗寒耐熱件
[0159] 根據(jù)ASTM G155,循環(huán)2,使具有粘附膜的測試面板暴露于以下條件:持續(xù)時間 2000小時,UVB-313熒光紫外燈@0. 71W/m2/nm@310nm,在60°C黑面板溫度下4小時的紫外 線與在50°C黑面板溫度下4小時的冷凝的交替循環(huán)。
[0160] 實例1 :在PTFE基底臘h形成的納米結(jié)構(gòu)。
[0161] 通過將St.的乳液狀聚四氟乙烯(PTFE)樹脂DYNE0N TF-2071"的精細(xì)粉末與可 以"IS0PAR M"從德克薩斯州歐文的埃克森美孚公司(Exxon Mobil (Irving,TX))商購獲得 的乳液狀潤滑劑根據(jù)潤滑劑的推薦重量百分比混合來形成一卷擠出的50微米厚聚四氟乙 烯膜。將這些成分混合成糊劑,并且將該糊劑擠出成膜。使用一系列壓光輥將該膜壓光至 特定的膜厚度。然后將設(shè)定尺寸的膜運行穿過提取器,在該提取器處去除潤滑劑。最后,將 生坯膜運行穿過在高溫烘箱中的燒結(jié)工藝以使膜熔合并使其達(dá)到最終厚度。
[0162] 將該PTFE膜安裝在室內(nèi),將膜圍繞筒電極卷繞并固定至筒的相對側(cè)上的收卷輥。 將退繞張力和卷繞張力維持在3鎊(13. 3N)。關(guān)閉室門,并將室抽至5 X 10 4托的基準(zhǔn)壓力。 第一氣態(tài)物質(zhì)為以4〇SCCm的流量提供的四甲基硅烷氣體,并且第二氣態(tài)物質(zhì)為以50〇SCCm 的流量提供的氧氣。暴露期間的壓力為大約10毫托,并且以6000瓦特的功率開啟等離子 體,同時以6英尺/分鐘(1. 83米/分鐘)的速度推進(jìn)膠帶。通過SEM分析確定PTFE膜的 表面形態(tài),并且結(jié)果示于圖5中。
[0163] 另外,通過將0. 0017英寸(0. 043mm)厚的有機(jī)硅壓敏粘合劑的層涂覆在經(jīng)燒結(jié)的 膜上來形成粘合帶。特定的有機(jī)硅粘合劑為與可以"5490PTFE tape"從明尼蘇達(dá)州圣保羅 的3M公司(3M Company (Saint Paul, MN))商購獲得的PTFE膠帶一起使用的那種。
[0164] 通過使用上文所論述的相同的熔合膜和相同的有機(jī)硅粘合劑,但不使用根據(jù) 本公開和上文方法所述的等離子體處理來制備對照膠帶,作為測試該粘合帶的粘附性 的對照,所述熔合膜經(jīng)受利用可從賓夕法尼亞州皮茨頓的阿克頓科技有限公司(Acton Technologies (Pittston, PA))商購獲得的萘酸鈉 (sodium naphthalate)的傳統(tǒng)化學(xué)蝕 亥IJ。使實驗實例和對照實例兩者經(jīng)受不銹鋼的90°剝離測試,并且兩者均顯示出20盎司/ 英寸(2. 19N/cm)的剝離強(qiáng)度,這表明實例1的膜適于在粘合帶中使用。
[0165] 為得知該良好粘附是否能存留在抗寒耐熱性面中,使根據(jù)實例制備的粘合帶暴露 于模擬抗寒耐熱性的條件中。在這種情況下,對照是可以"5490PTFE tape"從3M公司(3M Company)商購獲得的PTFE膠帶。通過將實例粘合帶和對照粘合帶粘附到不銹鋼面板來制 備測試面板。然后使鋼面板暴露于2000小時的大體遵循ASTM G155的程序的抗寒耐熱條 件。更具體地,其是在不受控制的空氣溫度下,102分鐘的在63°C黑面板溫度下的氙弧光和 18分鐘的氙弧光和去離子水噴霧的組合的交替循環(huán)。所用的氙弧燈在340nm下提供0. 35W/ m2/nm。在90°剝離測試時粘合劑對鋼的粘附強(qiáng)度和任何轉(zhuǎn)移的視覺觀察在200、500、1000 和最終2000小時之后進(jìn)行評估。結(jié)果呈現(xiàn)于下表1中。
[0166] 表 1
[0167]
[0168] 實例2 :在PET基底臘h形成的納米結(jié)構(gòu)
[0169] 將一卷125微米厚的聚鄰苯二甲酸乙二酯(PET)膜安裝在室內(nèi),將膜圍繞筒電極 卷繞并固定至筒的相對側(cè)上的收卷輥。將退繞張力和卷繞張力維持在3鎊(13. 3N)。關(guān)閉 室門,并將室抽至5 X 10 4托的基準(zhǔn)壓力。第一氣態(tài)物質(zhì)為以如下表1中所概述的三種不同 流量提供的六甲基二硅氧烷(HMDS0)蒸氣,并且第二氣態(tài)物質(zhì)為以50〇SCCm的流量提供的 氧氣。暴露期間的壓力為大約10毫托,并且以6000瓦特的功率開啟等離子體。
[0170] 以如下表2中所概述的各種不同的線速度推進(jìn)膜。膠帶的反射率R)根據(jù)上 文方法在每種工藝條件下在三個位置處進(jìn)行測量:膠帶的左邊緣、膠帶的右邊緣以及中心。 還計算平均值并呈現(xiàn)于表2中。然后將該膜粘附到具有丙烯酸壓敏粘合劑的粘合帶,所述 粘合帶可以"MAGIC"膠帶810從明尼蘇達(dá)州圣保羅的3M公司(3M Company (St. Paul, MN)) 商購獲得。由90°剝離測試所得的值也呈現(xiàn)于表2中,以盎司/英寸為單位。
[0171] 表 2
[0172]
[0173] 實例3 :在TAC基底臘h形成的納米結(jié)構(gòu)
[0174] 將可以"IPI TAC"商購獲得的以80微米厚三乙酸纖維素膜商購獲得的一卷 膜(以商品名"IPI TAC"獲自紐約州米尼奧拉的派銳化工公司(Island Pyrochemical Industries Corp(Mineola, NY)))安裝在室內(nèi),并且將膜圍繞筒電極卷繞并利用粘合帶固 定至筒的相對側(cè)上的收卷輥。將退繞張力和卷繞張力維持在3鎊(13. 3N)。關(guān)閉室門,并將 室抽至5X10 4托的基準(zhǔn)壓力。
[0175] 第一氣態(tài)物質(zhì)為以如下表2中所概述的三種不同流量提供的六甲基二硅氧烷 (HMDS0)蒸氣,并且第二氣態(tài)物質(zhì)為以50〇SCCm的流量提供的氧氣。暴露期間的壓力為大 約10毫托,并且以6000瓦特的功率開啟等離子體。以如下表3中所概述的各種不同的線 速度推進(jìn)膠帶。膠帶的反射率R)根據(jù)上文方法在每種工藝條件下于三個位置處進(jìn)行 測量:膠帶的左邊緣、膠帶的右邊緣和中心。還計算平均值并呈現(xiàn)于下表3中。然后將該膜 粘附到具有丙烯酸壓敏粘合劑的粘合帶,所述粘合帶可以"MAGIC"膠帶810從3M公司(3M Company)商購獲得。由90°剝離測試所得的值也呈現(xiàn)于表3中,以盎司/英寸為單位。
[0176] 表 3
[0177]
[0178] 實例4 :在Upilex聚酉先亞胺基底膜上形成的納米結(jié)構(gòu)
[0179] 將可以"UPILEX-12. 5S"從日本東京的宇部興產(chǎn)公司(Ube Industries (Tokyo, Japan))商購獲得的以12. 5微米厚聚酰亞胺膜商購獲得的一卷膜安裝 在室內(nèi),并且將膠帶圍繞筒電極卷繞并固定至筒的相對側(cè)上的收卷輥。將退繞張力和卷繞 張力維持在3鎊(13. 3N)。關(guān)閉室門,并將室抽至5X10 4托的基準(zhǔn)壓力。第一氣態(tài)物質(zhì)為 以如下表4中所概述的三種不同流量提供的六甲基二硅氧烷(HMDS0)蒸氣,并且第二氣態(tài) 物質(zhì)為以50〇SCCm的流量提供的氧氣。暴露期間的壓力為大約10毫托,并且以6000瓦特 的功率開啟等離子體。以如下表4中所概述的各種不同的線速度推進(jìn)膜。光學(xué)透射率 透射)、霧度霧度)和反射率反射)在每種工藝條件下進(jìn)行測量。值呈現(xiàn)于表4中。 也呈現(xiàn)了完全未經(jīng)處理的UPILEX膜形式的對照。
[0182] 比較例4C :比較例(通討TO2011/139593的方法在Upilex聚酰亞胺臘h.形成的 納米結(jié)構(gòu))
[0183] 將上文所述的一卷Upilex聚酰亞胺